新智元报道
2026年诺贝尔生理学或医学奖正式揭晓。斯坦福大学科学家Karl Deisseroth，以及柏林洪堡大学的Peter Hegemann和Georg Nagel共同获奖，以表彰他们在“光控离子通道及光遗传学研究”方面的杰出贡献。
三位获奖者发明的“光遗传学”（Optogenetics）技术，为神经细胞安装了一把精准的“光控开关”。这项技术以前所未有的精度，揭示了活体大脑中神经细胞如何塑造人类的记忆、情感和行为。
诺贝尔生理学或医学委员会主席 Per Svenningsson 评价道：“光遗传学为我们提供了以过去只能梦想的方式绘制大脑图谱的机会。”这一发现源于对池塘中微小绿藻的研究，如今已开启神经科学的新纪元。
本次奖金总额为1200万瑞典克朗（约合人民币800万元），由三位获奖者均分。相比2012年的800万克朗，今年奖金有所上调。我国科学家屠呦呦曾于2015年因寄生虫疾病疗法研究获得该奖项一半奖金。
人类大脑：宇宙中最复杂的“黑匣子”
在深入这项突破之前，需理解脑科学研究的长期困境。人类大脑重约1.4千克，包含约860亿个神经元及数百万亿个突触，其复杂性远超银河系恒星数量。
大脑如何掌管情感、行为和身体机能，长期以来是科学界的最大谜团之一。
20世纪以来，神经科学家主要通过观察脑损伤区域或进行电刺激来研究大脑功能。然而，这些方法过于“粗暴”，如同用铁锤修理精密计算机。无论是切除脑组织、广泛电刺激还是使用化学药物，都难以实现精准控制，导致科学家“能观察现象，却无法证明因果关系”。
诺奖委员会指出，当时的大脑图谱仅是充满问号的“草图”。科学界亟需一种既精准（针对特定神经元）又迅速（毫秒级响应）的工具，即所谓的“上帝的手术刀”。
池塘里的奇迹：好奇心与趋光藻类
突破始于德国生物学家对微观世界的好奇。本届得主之一、柏林洪堡大学的Peter Hegemann关注一种单细胞藻类——衣藻（Chlamydomonas）。
衣藻虽无眼睛和神经系统，却表现出强烈的趋光性：在光照下会整齐划一地向光源游动。Hegemann与合作伙伴、维尔茨堡大学的Georg Nagel致力于探究这一现象背后的机制：单细胞生物如何将光信号转化为运动指令？
研究发现，衣藻细胞表面存在一种名为“通道视紫红质”（channelrhodopsin）的蛋白质。其工作原理如同装有光控感应器的门：
当蓝光照射时，蛋白质通道瞬间打开，带电离子涌入细胞产生电脉冲，从而驱动衣藻向光运动。
更具颠覆性的发现是，这种蛋白质具有通用性。无论将其植入何种细胞，该细胞即刻变得“对光敏感”，光照即可触发电信号。这意味着科学家找到了一把万能的“光控开关”。
跨界融合：将光铸成神经元开关
第三位得主、斯坦福大学教授Karl Deisseroth敏锐地捕捉到了这一发现的潜力。作为精神病学医生，他深知传统疗法的局限性，渴望找到精确控制单一神经元的方法。
Deisseroth提出大胆设想：若将绿藻的“光控开关”基因植入哺乳动物神经细胞，是否可用光控制大脑？利用病毒载体，他的团队成功将通道视紫红质基因导入大鼠特定神经细胞。
2005年，突破性论文发表：蓝光照射激活神经元，光线关闭则信号停止。该技术具备精准、迅速且无副作用的特点。
2007年，Deisseroth进一步实现在活体小鼠大脑中的运作。实验显示，通过光纤控制蓝光，可即时操控小鼠行为：启动时光线亮起，小鼠疯狂转圈；光线熄灭，动作立即停止。甚至可通过光照消除恐惧记忆或改变情绪状态。
Deisseroth将这项融合光学与遗传学的技术命名为“光遗传学”（Optogenetics），标志着全新学科的诞生。
光之奇迹：从绘制记忆到让盲人复明
光遗传学的出现彻底改变了脑科学研究范式。过去二十年间，其全球性影响显著：
揭开记忆与情感的终极面纱
研究人员得以揭示控制特定记忆、感觉及行为的神经回路。科学家不仅能定位储存记忆的特定细胞，甚至能植入“虚假记忆”，从而在物质层面解析喜怒哀乐的形成机制。
攻克精神与神经疾病的新曙光
针对抑郁症、PTSD、阿尔茨海默症及帕金森病等顽疾，光遗传学帮助精准定位致病神经回路，为开发靶向药物和脑机接口治疗方案奠定了理论基础。
临床奇迹：让盲人重见天日
在临床应用方面，研究人员尝试利用光遗传学恢复视力障碍者的视力。通过将绿藻的“光控蛋白”注射至盲人视网膜剩余的神经节细胞中，使原本不感光的细胞转变为感光细胞。目前全球临床试验已展开，部分患者已借此看到物体轮廓。
尾声：一束照亮人类未来的光
诺贝尔奖官方颁奖词指出：“光遗传学从根本上改变了我们对大脑的理解。每一天都带来新的发现，帮助解开人类最大的谜团之一：我们不可思议的大脑是如何运作的。”
从原始海洋中追逐阳光的单细胞藻类，到实验室中被蓝光点亮的人类智慧，生命完成了伟大的闭环。这三位科学家的贡献，让人类握住了控制命运的“光”，神经科学的大航海时代由此拉开帷幕。
参考资料：
https://www.youtube.com/watch?v=qGPpW0hAaaY
https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/2026/press-release/
https://www.nobelprize.org/uploads/2026/10/popular-medicineprize2026.pdf
编辑：大卫